Page 80 - 《中国医疗器械杂志》2025年第6期

Chinese Journal of Medical Instrumentation 2025年 第49卷 第6期

设 计 与 制 造

51%的研究选择脉宽为200 µs或250 µs。 依据taVNS报告指南 ，可用人体主观感觉反
[23]

10 馈法来评估耳甲刺激区的电流密度：先测感觉和疼
电压/V 5 痛阈限，将刺激电极夹在耳甲部位，开机设25 Hz、
0 25 50 75 100 125 150 175 200 200 µs，从0.1 mA渐增刺激幅度，询问受试者感受。
时间/ms
(a) 脉冲模式 首感刺激时记录幅度，近疼痛阈限时减0.1 mA并记
(a) Pulse mode
录，4种模式刺激幅度在这两者间调整，确保安
20
电压/V 10 全。刺激过程中，受试者可随时调整刺激幅度，设
0 25 50 75 100 125 150 175 200 备还会记录偏好参数，下次可直接从偏好参数开始
时间/ms 刺激，实现个性化的刺激策略制定。
(b) 爆发模式
(b) Burst mode
20 5 结论
电压/V 10
0 25 50 75 100 125 150 175 200 本研究基于ADS1299和ENS001设计了一款可
时间/ms 监测八通道脑电信号的多模式耳迷走神经刺激器，
(c) 变频模式
(c) Sweep mode 并对刺激器的硬件进行了性能测试。测试结果表
20 明，刺激器能够满足多通道脑电信号采集以及多模
电压/V 10 式刺激电流输出的需求。本刺激器具备更丰富的刺

0 25 50 75 100 125 150 175 200
时间/ms 激波形和刺激模式选择，在感知脑电信号的基础
(d) 时间干涉模式 上，集成了低功耗蓝牙通信功能，使得脑电数据传
(d) TI mode
输和刺激参数调节更加便捷，可以兼容笔记本电
图13 刺激模式
Fig.13 Stimulus modes 脑、手机、平板电脑等多种平台，适合在科研场景

表2 EEG-taVNS与tVNS501参数对比结果 下探索taVNS设备的有效性与刺激参数之间的相关
Tab.2 Comparison results of parameters between EEG-taVNS and
tVNS501 性，寻找最优刺激策略，提高taVNS疗效，为闭环
参数 EEG-taVNS tVNS501 迷走神经刺激技术的开发奠定了基础。
通道 4 1
波形 方波、三角波、正弦波 方波 参考文献
幅度：1~100 级 幅度：1~60 级 [1] 张建国, 解虎涛, 杨岸超. 神经调控技术临床应用进展
刺激参数 频率：1~1 000 Hz 频率：1~120 Hz 与展望[J]. 中国现代神经疾病杂志, 2025, 25(1): 1-10.
脉宽：1~10 000 µs 脉宽：100~2000 µs [2] YU J, JIAN K. Transcutaneous vagus nerve stimulation: a
脉冲（pulse）模式 promising method for treatment of autism spectrum
频率：1~1 000 Hz
幅度：1~100 级 disorders[J]. Front Neurosci, 2016, 10: 609.
脉宽：1~10 000 µs A模式 [3] HOWLAND R H. Vagus nerve stimulation[J]. Curr
爆发（burst）模式 1~120 Hz随机变化 Behav Neurosci Rep, 2014, 1(2): 64-73.
中心频率 幅度：1~60 级 [4] 张煜郑姮, 邹凝怿, 荣培晶, 等. 经皮耳迷走神经刺激:
（ 2/10/20）kHz重复频 脉宽：200 µs 临床应用与机制[J]. 世界针灸杂志(英文版), 2024,
率：25~100 Hz
幅度：1~100 级 34(2): 174-175.
刺激模式 脉宽（50/100/250）µs [5] ELLRICH J. Transcutaneous vagus nerve stimulation[J].
变频（sweep）模式 Eur Neurol Rev, 2011, 6(4): 262.
1~100 Hz递增变化 [6] HOWLAND R H. New developments with vagus nerve
幅度：1~100 级 B模式 stimulation therapy[J]. J Psychosoc Nurs Ment Health
脉宽：100~1 000 µs 20 Hz（7 s）/4
时间干涉（TI）模式 Hz（3 s）交替 Serv, 2014, 52(3): 11-14.
高频（1/5/10/20）kHz 幅度：1~60 级 [7] ZHANG Y, HUANG Y T, LI H, et al. Transcutaneous
低频：2~100 Hz 脉宽：200 µs auricular vagus nerve stimulation (taVNS) for migraine:
幅度：1~100 级 an fMRI study[J]. Reg Anesth Pain Med, 2021, 46(2):
脉宽：50~500 µs 145-150.
输出电流限值
（ 500 Ω负载 （ 50±1）V （ 25±5）V [8] STEFAN H, KREISELMEYER G, KERLING F, et al.
阻抗） Transcutaneous vagus nerve stimulation (t-VNS) in
89 mm×52.5 mm× pharmacoresistant epilepsies: a proof of concept trial[J].
体积 85 mm×50 mm×17 mm
12.5 mm Epilepsia, 2012, 53(7): e115-e118.
电池容量 4 800 mAh 60 mAh [9] BUSCH V, ZEMAN F, HECKEL A, et al. The effect of

666